專利名稱：天然氣水合物綜合試驗裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種天然氣水合物試驗裝置。
通過檢索“中文科技期刊數(shù)據(jù)庫”、“CNKI期刊網(wǎng)”、“yahoo”等系統(tǒng)僅發(fā)現(xiàn)具有單一功能的天然氣水合物試驗裝置，主要用于模擬合成研究或分解試驗研究，只有俄羅斯和美國有可用于鉆探(井)控制和開采方法等研究的試驗試驗裝置，沒有同時能滿足上述三方面要求的試驗裝置。
為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術方案是天然氣水合物綜合試驗裝置，它主要由供氣與增壓裝置、真空泵和氣液分離采集裝置、反應釜14、高低溫試驗箱、微鉆系統(tǒng)、檢測系統(tǒng)、顯微攝像系統(tǒng)18、數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)、微機數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)26組成，供氣與增壓裝置由管道與反應釜14的進氣口30相連接，反應釜14由其氣體出口11與真空泵和氣液分離采集裝置相連接，微鉆系統(tǒng)由管道與反應釜14的沖洗液出口29相連接及由微型鉆機33與鉆桿柱8相連接；所述的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)主要由多功能數(shù)據(jù)采集卡1、多功能數(shù)據(jù)采集卡23組成，所述的檢測系統(tǒng)主要由溫度與壓力檢測系統(tǒng)、鉆進參數(shù)檢測系統(tǒng)組成，溫度與壓力檢測系統(tǒng)由導線與多功能數(shù)據(jù)采集卡23相連接，鉆進參數(shù)檢測系統(tǒng)由導線與多功能數(shù)據(jù)采集卡1相連接；多功能數(shù)據(jù)采集卡1、多功能數(shù)據(jù)采集卡23、顯微攝像系統(tǒng)18分別由導線與微機數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)26相連接。
所述的供氣與增壓裝置主要由增壓泵21、閥門V4組成，增壓泵21由管道與閥門V4相連接，增壓泵21與閥門V4之間的管道上設有氣體流量傳感器20，閥門V4由管道與反應釜14的進氣口30相連接。
所述的真空泵和氣液分離采集裝置主要由閥門V1、真空泵24、閥門V3、氣液分離器17組成，真空泵24由管道與閥門V1相連接，閥門V1由管道與反應釜14的氣體出口11相連接；氣液分離器17由管道與閥門V3相連接，閥門V3由管道與氣體出口11和閥門V1之間的管道相通，其管道上設有氣體流量傳感器10。
所述的反應釜14主要由鉆桿柱8、動密封裝置9、箍12、鉆頭13、上蓋31、缸體32組成，上蓋上設有氣體出口11、沖洗液出口29，缸體上設有透明觀察窗15、透明觀察窗16、溫度傳感器19、進氣口30，缸體內(nèi)為反應腔，上蓋31與缸體32由箍12密封式固定連接；上蓋上開有鉆桿孔，鉆桿柱8穿過鉆桿孔，鉆桿柱8與上蓋由動密封裝置9相連接，鉆桿柱8的一端與鉆頭13相連接并位于反應腔內(nèi)，另一端與微型鉆機相連接；溫度傳感器19為3個，3個溫度傳感器19、壓力傳感器27位于反應釜14底。
所述的微鉆系統(tǒng)由微型鉆機、閥門V2、液體收集容器25、高壓泥漿泵組成，微型鉆機與鉆桿柱8相連接；閥門V2一端由管道與反應釜14的沖洗液出口29相連接，另一端由管道與液體收集容器25相連接，閥門V2與液體收集容器25之間的管道上設有液體流量傳感器22，液體收集容器25由管道與高壓泥漿泵相連接；鉆壓傳感器2、即時鉆速傳感器3、沖洗液流量傳感器4、轉速傳感器5、扭矩傳感器6、進尺傳感器7位于微型鉆機33上。
所述的檢測系統(tǒng)由溫度與壓力檢測系統(tǒng)、鉆進參數(shù)檢測系統(tǒng)組成，溫度與壓力檢測系統(tǒng)由溫度傳感器19、液體流量傳感器22、氣體流量傳感器10、氣體流量傳感器20、壓力傳感器27組成，3個溫度傳感器19、液體流量傳感器22、氣體流量傳感器10、氣體流量傳感器20、壓力傳感器27分別由導線與多功能數(shù)據(jù)采集卡23相連接；鉆進參數(shù)檢測系統(tǒng)由鉆壓傳感器2、即時鉆速傳感器3、沖洗液流量傳感器4、轉速傳感器5、扭矩傳感器6、進尺傳感器7組成，鉆壓傳感器2、即時鉆速傳感器3、沖洗液流量傳感器4、轉速傳感器5、扭矩傳感器6、進尺傳感器7分別由導線與多功能數(shù)據(jù)采集卡1相連接。
所述的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)主要由多功能數(shù)據(jù)采集卡1、多功能數(shù)據(jù)采集卡23組成，多功能數(shù)據(jù)采集卡1、多功能數(shù)據(jù)采集卡23分別由導線與微機數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)26相連接。
反應釜14、檢測系統(tǒng)、顯微攝像系統(tǒng)18位于高低溫試驗箱28中。
所述的顯微攝像系統(tǒng)18的顯微攝像頭位于透明觀察窗16外。
本發(fā)明可滿足多種科學試驗研究，具有功能齊全、自動化程度高、研究領域廣泛、代表性強等優(yōu)點。該套裝置將試驗裝置與微型鉆臺有機地結合在一起，對模擬實際鉆井條件，進行天然氣水合物的勘探和開發(fā)研究具有重大的實際意義和科學意義。通過裝置可進行純天然氣水合物和模擬實際礦層天然氣水合物合成試驗；進行純天然氣水合物和模擬實際礦層天然氣水合物分解試驗；進行天然氣水合物鉆進過程控制試驗；對天然氣水合物開采方法進行研究；對鉆進管道和輸油氣管道中形成水合物的防止方法進行研究；研究天然氣的新型儲運技術；可用于對天然氣水合物地層進行可鉆性分級和物理力學性質研究；可對多組分天然氣水合物進行上述項目研究。
本發(fā)明具有如下功能1、進行純天然氣水合物和模擬實際礦層天然氣水合物的合成試驗；2、進行純天然氣水合物和模擬實際礦層的天然氣水合物的分解試驗；3、進行天然氣水合物鉆進過程控制試驗；4、通過試驗1、2、3可對天然氣水合物開采方法進行研究；5、通過試驗1、2、3可對防止鉆井管道和輸油氣管道中形成水合物的方法進行研究；6、通過1、2可研究天然氣的儲運技術；7、可用于對天然氣水合物地層進行可鉆性分級和物理力學性質研究；8、可對多組分天然氣水合物進行1、2、3、4、5、6、7項研究。
如

圖1所示，天然氣水合物綜合試驗裝置，它主要由供氣與增壓裝置、真空泵和氣液分離采集裝置、反應釜14、高低溫試驗箱、微鉆系統(tǒng)、檢測系統(tǒng)、顯微攝像系統(tǒng)18、數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)、微機數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)26組成，供氣與增壓裝置由管道與反應釜14的進氣口30相連接，反應釜14由其氣體出口11與真空泵和氣液分離采集裝置相連接，微鉆系統(tǒng)由管道與反應釜14的沖洗液出口29相連接及由微型鉆機與鉆桿柱8相連接；所述的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)主要由多功能數(shù)據(jù)采集卡1、多功能數(shù)據(jù)采集卡23組成，所述的檢測系統(tǒng)主要由溫度與壓力檢測系統(tǒng)、鉆進參數(shù)檢測系統(tǒng)組成，溫度與壓力檢測系統(tǒng)由導線與多功能數(shù)據(jù)采集卡23相連接，鉆進參數(shù)檢測系統(tǒng)由導線與多功能數(shù)據(jù)采集卡1相連接；多功能數(shù)據(jù)采集卡1、多功能數(shù)據(jù)采集卡23、顯微攝像系統(tǒng)18分別由導線與微機數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)26相連接。
所述的供氣與增壓裝置主要由增壓泵21、閥門V4組成，增壓泵21由管道與閥門V4相連接，增壓泵21與閥門V4之間的管道上設有氣體流量傳感器20，閥門V4由管道與反應釜14的進氣口30相連接。
所述的真空泵和氣液分離采集裝置主要由閥門V1、真空泵24、閥門V3、氣液分離器17組成，真空泵24由管道與閥門V1相連接，閥門V1由管道與反應釜14的氣體出口11相連接；氣液分離器17由管道與閥門V3相連接，閥門V3由管道與氣體出口11和閥門V1之間的管道相通，其管道上設有氣體流量傳感器10。
如圖3所示，所述的反應釜14主要由鉆桿柱8、動密封裝置9、箍12、鉆頭13、上蓋31、缸體32組成，上蓋上設有氣體出口11、沖洗液出口29，缸體上設有透明觀察窗15、透明觀察窗16、溫度傳感器19、進氣口30，缸體內(nèi)為反應腔，上蓋31與缸體32由箍12密封式固定連接；上蓋上開有鉆桿孔，鉆桿柱8穿過鉆桿孔，鉆桿柱8與上蓋由動密封裝置9相連接，鉆桿柱8的一端與鉆頭13相連接并位于反應腔內(nèi)，另一端與微型鉆機相連接；溫度傳感器19為3個，3個溫度傳感器19、壓力傳感器27位于反應釜14底。
所述的微鉆系統(tǒng)由微型鉆機、閥門V2、液體收集容器25、高壓泥漿泵組成，微型鉆機與鉆桿柱8相連接；閥門V2一端由管道與反應釜14的沖洗液出口29相連接，另一端由管道與液體收集容器25相連接，閥門V2與液體收集容器25之間的管道上設有液體流量傳感器22，液體收集容器25由管道與高壓泥漿泵相連接；鉆壓傳感器2、即時鉆速傳感器3、沖洗液流量傳感器4、轉速傳感器5、扭矩傳感器6、進尺傳感器7位于微型鉆機33上。
所述的檢測系統(tǒng)由溫度與壓力檢測系統(tǒng)、鉆進參數(shù)檢測系統(tǒng)組成，溫度與壓力檢測系統(tǒng)由溫度傳感器19、液體流量傳感器22、氣體流量傳感器10、氣體流量傳感器20、壓力傳感器27組成，3個溫度傳感器19、液體流量傳感器22、氣體流量傳感器10、氣體流量傳感器20、壓力傳感器27分別由導線與多功能數(shù)據(jù)采集卡23相連接；鉆進參數(shù)檢測系統(tǒng)由鉆壓傳感器2、即時鉆速傳感器3、沖洗液流量傳感器4、轉速傳感器5、扭矩傳感器6、進尺傳感器7組成，鉆壓傳感器2、即時鉆速傳感器3、沖洗液流量傳感器4、轉速傳感器5、扭矩傳感器6、進尺傳感器7分別由導線與多功能數(shù)據(jù)采集卡1相連接。
所述的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)主要由多功能數(shù)據(jù)采集卡1、多功能數(shù)據(jù)采集卡23組成，多功能數(shù)據(jù)采集卡1、多功能數(shù)據(jù)采集卡23分別由導線與微機數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)26相連接。
反應釜14、檢測系統(tǒng)、顯微攝像系統(tǒng)18位于高低溫試驗箱28中。
所述的顯微攝像系統(tǒng)18的顯微攝像頭位于透明觀察窗16外。裝置組成描述及主要技術參數(shù)圖1為天然氣水合物綜合試驗裝置示意圖。
1、反應釜是從事天然氣水合物各種試驗研究所必備的核心裝置，反應釜中氣體的供給采用壓力最高可達50Mpa，流量為20L/min的高壓氣泵。
2、顯微攝像系統(tǒng)采用自帶光源的Pixera Professional CCD光學放大成像系統(tǒng)，其工作距離為114mm，視野范圍為15.6X20.8～2.4X3.2mm，放大倍數(shù)(17″顯示器)為54～378X。顯微攝像系統(tǒng)通過透明觀察窗口來觀察水合物的合成與分解以及鉆探試驗過程中出現(xiàn)的細微情況，并將觀察到的圖像通過顯微攝像放大后直接存儲在計算機的硬盤。
3、反應釜上蓋通過鉆桿接微型鉆機，微型鉆機在合成天然氣水合物時用作攪拌釜內(nèi)物質，鉆進實驗時可實施回轉鉆進實驗，鉆桿給進時最大承壓為35Mpa，鉆桿給進最大行程為100mm，鉆桿最大轉速為500rpm，鉆桿最大直徑為Φ25mm。沖洗液的供給采用最大壓力可達60Mpa，流量150L/min的高壓泵。
4、反應釜溫度的升降、保持是通過高低溫實驗箱HLT705P來實現(xiàn)的，該系統(tǒng)采用進口控溫儀表，進口制冷機，數(shù)字顯示，具有工作室超溫、制冷機超壓及過載、壓縮機過熱、電源缺相、加熱器短路等多項保護功能，SUS304#鏡面不銹鋼內(nèi)膽，外殼冷軋鋼板靜電噴塑，能量調節(jié)等新技術。帶記錄儀、RS232計算機通訊接口。其工作室容積為650×800×950mm，外形尺寸1350×1280×1850mm，溫度范圍-70～100℃，溫度誤差在±0.5℃以內(nèi)。
5、檢測系統(tǒng)主要有溫度傳感器、液體流量傳感器、氣體流量傳感器、壓力傳感器、泵壓傳感器、氣瓶可調試安全壓力表、鉆壓、轉速、扭矩、位移傳感器和數(shù)據(jù)采集/控制卡等。
溫度傳感器RT-LS Pt100，用于實時檢測釜內(nèi)徑向溫度；液體流量傳感器LUGB-B 2201，用于檢測鉆進泥漿的流量；氣體流量傳感器LUGB-B 2101，用于檢測供氣、分解氣的流量；壓力傳感器DG1205-GE-B-3-60/FE，用于檢測反應釜內(nèi)的壓力；泵壓傳感器DG1205-00-A-60/FE，用于檢測鉆進泥漿泵出口的泵壓；鉆壓傳感器BK-3-50，用于檢測微型鉆機給進的鉆壓；轉速傳感器KN2000光電反射式轉速測量儀，用于測量鉆機的轉速；扭矩傳感器ACK-205型扭矩傳感器，用于測量鉆機的旋轉扭矩；位移傳感器HP-LVDT-GA-150傳感器，用于測量鉆探的進尺；數(shù)據(jù)采集/控制卡研華PCI-1713AD總線隔離的模擬量輸入卡12位分辨率，100k的采樣頻率，32路單端或16路差分模擬量輸入，4k緩存，用于將各路模擬信號量轉換為數(shù)字量，在微機上進行監(jiān)測；研華PCI-1723DA 16位8通道模擬量輸出卡，用于將控制信號的數(shù)字量轉換為模擬量，推動執(zhí)行元件；研華PCI-1750 32通道隔離數(shù)字量輸入輸出卡，用于數(shù)字量的輸入與輸出。整體擬采用分布式數(shù)據(jù)采集與控制系統(tǒng)，集成數(shù)字量輸入/輸出模塊和模擬量輸入/輸出模塊，采用ADAM-5090串口通訊模塊，統(tǒng)一電源供電。試驗原理和操作使用方法其工作原理如圖2所示。
水合物的合成和分解，可以通過調節(jié)控制溫度、壓力、水的化學成分以及在反應釜中模擬海底環(huán)境和永凍土層等，使其在特定的條件下形成水合物和分解。整個溫度壓力控制采用全自動微機控制，自動記錄。
通過RS485通訊接口實現(xiàn)微機與高低溫試驗箱HLT705P的通訊并能對試驗箱進行遠程檢測與自動控制。
微鉆實驗臺的各個動作，包括動力的啟動、停止、鉆具的升降、沖洗液壓力、流量等全部實現(xiàn)智能程控。
下面以天然氣水合物合成與分解試驗和天然氣水合物鉆進過程控制試驗為例來說明利用該發(fā)明的試驗原理和操作使用方法。
1、天然氣水合物合成與分解試驗這部分試驗的主要目的是掌握天然氣水合物物理化學性質、形成條件、成礦及力學特性，為下部分天然氣水合物鉆進過程控制試驗積累資料。在試驗時可先維持壓力，通過改變溫度來控制水合物的生成與分解，也可維持溫度不變，通過改變壓力來控制水合物的生成與分解。試驗原理和操作使用方法如下①首先將反應釜用蒸餾水或自然水清洗干凈，然后注入占容器體積一半的蒸餾水或自然水，再對反應釜和整個高壓管路系統(tǒng)抽真空，直至水中無氣泡為止。然后用高純度甲烷氣體沖洗反應釜和高壓管路幾次，目的是盡可能地排除其中的空氣。
②將反應釜和溫度傳感器組裝好后與顯微成像系統(tǒng)一起通過高低溫箱的上蓋并密封固定好放入高低溫箱的正中央，調節(jié)顯微鏡的物鏡位置使之貼緊對準反應釜上的一個人工晶體窗口。打開前門安裝好進出氣管路系統(tǒng)。將一個耐低溫攝像頭對準另一個人工晶體窗口并固定好位置。關好前門，啟動高低溫試驗箱，建議以零度為界限，先從低溫開始，直至容許最低溫度再升溫。
③在檢查各段管線和接頭連接好后開動空壓機，打開氣源閥門對反應釜加壓。同時開動微鉆對容器進行攪拌。通過高低溫箱的可編程溫度控制面板，設定試驗溫度范圍和保溫時間④通過安裝在系統(tǒng)中的各類傳感器采集各類數(shù)據(jù)信息，包括溫度、壓力、流量、圖像和視頻等信息，并在電腦上顯示出來。根據(jù)收集的數(shù)據(jù)程序能自動繪出相關曲線并做出適當判斷，得出水合物的相平衡溫度和壓力。
2、天然氣水合物鉆進過程控制試驗這部分試驗是在前部分試驗的基礎上，模擬實際海底或高原凍土天然氣水合物蘊藏地層并對其進行微型鉆進試驗，根據(jù)前面得出的溫度壓力相平衡曲線，找到合適的鉆進控制方法，特別是找到合適的泥漿循環(huán)介質，以此為勘探和開發(fā)天然氣水合物找到合適工藝方法。試驗也分兩種情況進行，一是在較純的水合物中鉆進，一種是在夾雜有砂層、粘土層、細小巖屑層的模擬地層中進行。試驗原理和操作使用方法如下⑤按第一部分①②③步驟盡可能多的合成天然氣水合物，維持溫度和壓力不變，開動微型鉆機鉆進，控制鉆進速度，直至鉆到反應釜的底部。對純水合物鉆探的目的有兩個，一是得出純水合物的可鉆級別；二是根據(jù)布置在反應釜底部的三個溫度傳感器測得水合物的導熱系數(shù)。這種情況下不需要循環(huán)泥漿，產(chǎn)生的氣體經(jīng)出氣口收集到空鋼瓶。
⑥將沙子、粘土、細小巖屑、蒸餾水放到反應釜中并壓實(當然有孔隙)填充到反應釜總高度的3/4處或更高一點。按第一部分部分①②③步驟生成天然氣水合物，停止通氣，維持溫度和壓力不變，開動微型鉆機對其鉆進，控制鉆進速度，直至鉆到反應釜的底部。鉆探過程中通過鉆桿注入循環(huán)介質，對流出反應釜的氣液混合流體進行分離，通過測量分離出的氣體量可以分析哪種類型的泥漿有利于鉆進控制，通過微鉆上的鉆壓、轉速傳感器以及泥漿泵上的流量傳感器可以分析哪種鉆進工藝參數(shù)是比較合理的。
⑦根據(jù)采集到的溫度壓力流量數(shù)據(jù)來建立和驗證天然氣水合物的熱壓力模型，找到一個比較通用的模型以此來指導未來的天然氣水合物勘探與開采。
本發(fā)明它可滿足多種科學試驗研究，具有功能齊全、自動化程度高、研究領域廣泛、代表性強等優(yōu)點。該套裝置將試驗裝置與微型鉆臺有機地結合在一起，對模擬實際鉆井條件，進行天然氣水合物的勘探和開發(fā)研究具有重大的實際意義和科學意義。同時，它還能進行天然氣水合物的合成、分解試驗，可用于天然氣水合物成礦特征、條件等地質學研究，并可用于輸油氣管道水合物堵塞和天然氣水合物儲運新方法研究。
權利要求
1.天然氣水合物綜合試驗裝置，其特征是它主要由供氣與增壓裝置、真空泵和氣液分離采集裝置、反應釜(14)、高低溫試驗箱、微鉆系統(tǒng)、檢測系統(tǒng)、顯微攝像系統(tǒng)(18)、數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)、微機數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)(26)組成，供氣與增壓裝置由管道與反應釜(14)的進氣口(30)相連接，反應釜(14)由其氣體出口(11)與真空泵和氣液分離采集裝置相連接，微鉆系統(tǒng)由管道與反應釜(14)的沖洗液出口(29)相連接及由微型鉆機與鉆桿柱(8)相連接；所述的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)主要由多功能數(shù)據(jù)采集卡(1)、多功能數(shù)據(jù)采集卡(23)組成，所述的檢測系統(tǒng)主要由溫度與壓力檢測系統(tǒng)、鉆進參數(shù)檢測系統(tǒng)組成，溫度與壓力檢測系統(tǒng)由導線與多功能數(shù)據(jù)采集卡(23)相連接，鉆進參數(shù)檢測系統(tǒng)由導線與多功能數(shù)據(jù)采集卡(1)相連接；多功能數(shù)據(jù)采集卡(1)、多功能數(shù)據(jù)采集卡(23)、顯微攝像系統(tǒng)(18)分別由導線與微機數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)(26)相連接。
2.根據(jù)權利要求1所述的天然氣水合物綜合試驗裝置，其特征是所述的供氣與增壓裝置主要由增壓泵(21)、閥門(V4)組成，增壓泵(21)由管道與閥門(V4)相連接，增壓泵(21)與閥門(V4)之間的管道上設有氣體流量傳感器(20)，閥門(V4)由管道與反應釜(14)的進氣口(30)相連接。
3.根據(jù)權利要求1所述的天然氣水合物綜合試驗裝置，其特征是所述的真空泵和氣液分離采集裝置主要由閥門(V1)、真空泵(24)、閥門(V3)、氣液分離器(17)組成，真空泵(24)由管道與閥門(V1)相連接，閥門(V1)由管道與反應釜(14)的氣體出口(11)相連接；氣液分離器(17)由管道與閥門(V3)相連接，閥門(V3)由管道與氣體出口(11)和閥門(V1)之間的管道相通，其管道上設有氣體流量傳感器(10)。
4.根據(jù)權利要求1所述的天然氣水合物綜合試驗裝置，其特征是所述的反應釜(14)主要由鉆桿柱(8)、動密封裝置(9)、箍(12)、鉆頭(13)、上蓋(31)、缸體(32)組成，上蓋上設有氣體出口(11)、沖洗液出口(29)，缸體上設有透明觀察窗(15)、透明觀察窗(16)、溫度傳感器(19)、進氣口(30)，缸體內(nèi)為反應腔，上蓋(31)與缸體(32)由箍(12)密封式固定連接；上蓋上開有鉆桿孔，鉆桿柱(8)穿過鉆桿孔，鉆桿柱(8)與上蓋由動密封裝置(9)相連接，鉆桿柱(8)的一端與鉆頭(13)相連接并位于反應腔內(nèi)，另一端與微型鉆機相連接；溫度傳感器(19)為3個，3個溫度傳感器(19)、壓力傳感器(27)位于反應釜(14)底。
5.根據(jù)權利要求1所述的天然氣水合物綜合試驗裝置，其特征是所述的微鉆系統(tǒng)由微型鉆機(33)、閥門(V2)、液體收集容器(25)、高壓泥漿泵組成，微型鉆機(33)與鉆桿柱(8)相連接；閥門(V2)一端由管道與反應釜(14)的沖洗液出口(29)相連接，另一端由管道與液體收集容器(25)相連接，閥門(V2)與液體收集容器(25)之間的管道上設有液體流量傳感器(22)，液體收集容器(25)由管道與高壓泥漿泵相連接；鉆壓傳感器(2)、即時鉆速傳感器(3)、沖洗液流量傳感器(4)、轉速傳感器(5)、扭矩傳感器(6)、進尺傳感器(7)位于微型鉆機(33)上。
6.根據(jù)權利要求1所述的天然氣水合物綜合試驗裝置，其特征是所述的檢測系統(tǒng)由溫度與壓力檢測系統(tǒng)、鉆進參數(shù)檢測系統(tǒng)組成，溫度與壓力檢測系統(tǒng)由溫度傳感器(19)、液體流量傳感器(22)、氣體流量傳感器(10)、氣體流量傳感器(20)、壓力傳感器(27)組成，3個溫度傳感器(19)、液體流量傳感器(22)、氣體流量傳感器(10)、氣體流量傳感器(20)、壓力傳感器(27)分別由導線與多功能數(shù)據(jù)采集卡(23)相連接；鉆進參數(shù)檢測系統(tǒng)由鉆壓傳感器(2)、即時鉆速傳感器(3)、沖洗液流量傳感器(4)、轉速傳感器(5)、扭矩傳感器(6)、進尺傳感器(7)組成，鉆壓傳感器(2)、即時鉆速傳感器(3)、沖洗液流量傳感器(4)、轉速傳感器(5)、扭矩傳感器(6)、進尺傳感器(7)分別由導線與多功能數(shù)據(jù)采集卡(1)相連接。
7.根據(jù)權利要求1所述的天然氣水合物綜合試驗裝置，其特征是所述的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)主要由多功能數(shù)據(jù)采集卡(1)、多功能數(shù)據(jù)采集卡(23)組成，多功能數(shù)據(jù)采集卡(1)、多功能數(shù)據(jù)采集卡(23)分別由導線與微機數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)(26)相連接。
8.根據(jù)權利要求1所述的天然氣水合物綜合試驗裝置，其特征是反應釜(14)、檢測系統(tǒng)、顯微攝像系統(tǒng)(18)位于高低溫試驗箱(28)中。
9.根據(jù)權利要求1或8所述的天然氣水合物綜合試驗裝置，其特征是所述的顯微攝像系統(tǒng)(18)的顯微攝像頭位于透明觀察窗(16)外。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種天然氣水合物試驗裝置。天然氣水合物綜合試驗裝置，其特征是它主要由供氣與增壓裝置、真空泵和氣液分離采集裝置、反應釜(14)、高低溫試驗箱、微鉆系統(tǒng)、檢測系統(tǒng)、顯微攝像系統(tǒng)(18)、數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)、微機數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)(26)組成，供氣與真空泵和氣液分離采集裝置由管道與反應釜(14)的進氣口(30)相連接，反應釜(14)由其氣體出口(11)與增壓裝置相連接，微鉆系統(tǒng)由管道與反應釜(14)的沖洗液出口(29)相連接及由微型鉆機與鉆桿柱(8)相連接；檢測系統(tǒng)由導線與數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)相連接，數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)、顯微攝像系統(tǒng)(18)分別由導線與微機數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)(26)相連接。它在用于模擬合成研究或分解試驗研究的同時，還可用于鉆探(井)控制和開采方法等研究的試驗手段。
文檔編號B01J19/00GK1440832SQ0311887
公開日2003年9月10日 申請日期2003年4月1日 優(yōu)先權日2003年4月1日
發(fā)明者蔣國盛, 吳翔, 竇斌, 湯鳳林, 寧伏龍, 曾繼田 申請人:中國地質大學(武漢)